KR20090075116A - 스마트 집재기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스마트 집재기에 관한 것으로서, 메인프레임; 상기 메인프레임에 설치되고, 별도 동력원을 가지는 동력장치의 동력출력부와 연결되어 구동되는 유압펌프; 상기 유압펌프에 연결되고 제1솔레노이드밸브에 의해 제어되는 제1유압모터로부터 동력을 공급받고, 상기 제1유압모터와 역회전동력전달부에 의해 체결되며, 고정줄이 감기거나 풀리는 고정줄 윈치; 상기 유압펌프에 연결되고 제2솔레노이드밸브에 의해 제어되는 제2유압모터로부터 동력을 공급받고, 상기 제2유압모터와 역회전동력전달부에 의해 체결되며, 반송줄이 감기거나 풀리는 반송줄 윈치; 상기 유압펌프에 연결되고 제3솔레노이드밸브에 의해 제어되는 제3유압모터로부터 동력을 공급받고, 상기 제3유압모터와 역회전동력전달부에 의해 체결되며, 승강줄이 감기거나 풀리는 승강줄 윈치; 상기 반송줄 윈치의 회전을 정지시키기 위해 상기 반송줄 윈치와 결합되는 브레이크; 및 상기 메인프레임에 상측으로 연결되어 상기 고정줄, 반송줄 및 승강줄의 경로를 안내하는 와이어안내포스트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스마트 집재기에 의하면, 집재기의 윈치를 동작시킴에 있어서, 솔레노이드밸브를 적용하여 동력전달을 제어함으로 종래와 비교하여 작업자의 작업 편리성을 향상시키고 전체적인 구조를 컴팩트하게 할 수 있는 효과가 있다.

집재기, 윈치, 브레이크, 유압펌프

Description

스마트 집재기{smart timber-gathering device}

본 발명은 스마트 집재기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 집재기의 윈치를 동작시킴에 있어서, 솔레노이드밸브를 적용하여 동력전달을 제어함으로 종래와 비교하여 작업자의 작업 편리성을 향상시키고 전체적인 구조를 컴팩트하게 할 수 있는 스마트 집재기에 관한 것이다.

일반적으로 우리 나라의 산림지역은 대부분 경사가 급한 산악지이므로 임도개설(林道開設) 없이는 벌목작업에 필요한 차량이나 장비의 진입이 어려운 실정이며, 이로 인해 대부분의 작업을 인력에 의존하고 있는 실정이다.

산림에서 기계톱으로 벌목 조재한 통나무 원목들을 집재 장소로 집재하는 과정을 살펴보면, 대개 숙련된 벌목부들이 일일이 무거운 원목들을 어깨에 메고 이동하거나 지렛대로 일일이 밀어서 이동시켰다.

산림 집재작업은 상기와 같이 육체적인 노동력이 많이 필요하므로, 육체적인 노동을 기피하는 청장년층의 증가로 인하여 점차적으로 산림 집재작업을 수행할 수 있는 작업인력 확보가 힘들어지는 상황이다.

이를 보완하기 위하여 산림작업용으로 제작된 현대식 집재 장비가 도입되어 사용되고 있다.

일반적으로 집재기는 산림지역의 나무 또는 기타 고정물에 고정되는 고정줄과 연결되는 고정줄 윈치와 상기 목재를 이송시키기 위한 용도의 반송줄 및 승강줄과 각각 연결되는 반송줄 윈치와 승강줄 윈치를 포함하여 이루어진다.

종래기술의 상기 고정줄 윈치, 반송줄 윈치 및 승강줄 윈치는 감속기와 연결되어 구동되며 상기 감속기로부터 상기 각각의 윈치로 전달되는 동력을 단속하기 위하여 클러치를 설치하였다.

그러나, 종래에는 상기한 바와 같이, 각각의 윈치로 전달되는 동력을 단속하기 위하여 클러치를 설치함으로써, 집재기 전체의 부피 및 무게가 증가되는 이유로 인하여 운반 및 설치가 힘든 문제점이 있었다. 또한, 상기 클러치를 통해 동력을 단속함에 있어서도 초보 작업자가 작업을 수행하기에 어려운 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 집재기의 윈치를 동작시킴에 있어서, 솔레노이드밸브를 적용하여 동력전달을 제어함으로 종래와 비교하여 작업자의 작업 편리성을 향상시키고 전체적인 구조를 컴팩트하게 할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명에 따른 스마트 집재기에 의하면, 메인프레임; 상기 메인프레임에 설치되고, 별도 동력원을 가지는 동력장치의 동력출력부와 연결되어 구동되는 유압펌프; 상기 유압펌프에 연결되고 제1솔레노이드밸브에 의해 제어되는 제1유압모터로부터 동력을 공급받고, 상기 제1유압모터와 역회전동력전달부에 의해 체결되며, 고정줄이 감기거나 풀리는 고정줄 윈치; 상기 유압펌프에 연결되고 제2솔레노이드밸브에 의해 제어되는 제2유압모터로부터 동력을 공급받고, 상기 제2유압모터와 역회전동력전달부에 의해 체결되며, 반송줄이 감기거나 풀리는 반송줄 윈치; 상기 유압펌프에 연결되고 제3솔레노이드밸브에 의해 제어되는 제3유압모터로부터 동력을 공급받고, 상기 제3유압모터와 역회전동력전달부에 의해 체결되며, 승강줄이 감기거나 풀리는 승강줄 윈치; 상기 반송줄 윈치의 회전을 정지시키기 위해 상기 반송줄 윈치와 결합되는 브레이크; 및 상기 메인프레임에 상측으로 연결되어 상기 고정줄, 반송줄 및 승강줄의 경로를 안 내하는 와이어안내포스트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 브레이크는 상기 유압펌프로부터 공급되어 상기 제2솔레노이드밸브로 제어되는 유압을 통해 상기 반송줄 윈치의 회전축부를 구속시켜 상기 반송줄 윈치의 회전을 감속 또는 정지시키는 회전구속부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 브레이크는 상기 반송줄 윈치의 회전축부를 구속시켜 상기 반송줄 윈치의 회전을 감속 또는 정지시키도록 수동으로 작동되는 회전구속부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 메인프레임에는 상기 유압펌프로부터 공급된 유압을 제어하여 상기 와이어안내포스트를 승강시키도록 안내포스트승강부가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 역회전동력전달부는 상기 제1유압모터, 제2유압모터 및 제3유압모터로부터 상기 고정줄 윈치, 반송줄 윈치 및 승강줄 윈치로 동력이 각각 전달되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 역회전동력전달부는 일방향클러치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 스마트 집재기에 의하면, 집재기의 윈치를 동작시킴에 있어서, 솔레노이드밸브를 적용하여 동력전달을 제어함으로 종래와 비교하여 작업자의 작업 편리성을 향상시키고 전체적인 구조를 컴팩트하게 할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 집재기의 제1실시예를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스마트 집재기의 제2실시예를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 스마트 집재기의 유압장치 구성을 나타내는 유압회로도이다.

본 발명에 따른 스마트 집재기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 메인프레임(10), 유압펌프(20), 제1솔레노이드밸브(31), 제1유압모터(81), 고정줄 윈치(50), 제2솔레노이드밸브(32), 제2유압모터(82), 반송줄 윈치(60), 제3솔레노이드밸브(33), 제3유압모터(83), 승강줄 윈치(70), 역회전동력전달부(40), 브레이크(90) 및 와이어안내포스트(100)를 포함하여 이루어진다.

일반적으로 집재기는 산림지역에서 벌목된 목재를 차량운반이 가능한 곳으로 이송시키는 장치로써, 산림지역의 나무 또는 기타 고정물에 고정되는 고정줄(51)과 연결되는 고정줄 윈치(50)와 상기 목재를 이송시키기 위한 용도의 반송줄(61) 및 승강줄(71)과 각각 연결되는 반송줄 윈치(60)와 승강줄 윈치(70)를 포함하여 이루어진다.

집재기 본체(1)는 산림지역 내 집재하고자 하는 목재가 적재된 장소보다 고지대에 설치되는 것이 일반적이며, 상기 고정줄(51)은 상기 고정줄 윈치(50)로부터 풀려져서 집재하고자 하는 목재가 적재된 장소 주변의 나무 또는 기타 고정물에 지면으로부터 일정의 높이를 가지도록 설치된다.

상기 고정줄(51)을 따라서 롤러 등의 이동접촉수단을 가지는 반송기(미도시)가 이동하며, 상기 반송기(미도시)는 집재기 본체(1)가 설치된 장소로부터 상기 고정줄을 따라서 자유낙하하며 이동한다.

상기 반송기(미도시)에는 집재하고자 하는 목재를 묶은 와이어를 걸 수 있는 걸이부(미도시)가 설치된다.

상기 고정줄을 따라서 자유낙하하며 이동하는 상기 반송기(미도시)가 집재하고자 하는 목재가 적재되어 있는 장소의 상측 적절한 상기 고정줄 상 위치에 도달하게 되면, 상기 반송기(미도시)를 더 이상 자유낙하하지 않도록 고정시키는 것이 바람직하다.

상기 반송줄(61)은 상기 반송기(미도시)에 연결되고, 상기 반송기(미도시)가 자유낙하함에 따라 상기 반송줄 윈치(60)에 권취된 상태에서 풀려지게 되며, 상기한 바와 같이 상기 반송기(미도시)가 적절한 위치에 도달하게 되면 상기 반송줄(61)을 상기 반송줄 윈치(60)로부터 더 이상 풀려지지 않도록 하여 상기 반송기(미도시)를 고정시킨다.

상기 반송기(미도시)가 상기와 같이 적절한 위치에 도달하게 되면 상기 승강줄 윈치(70)에 권취된 승강줄(71)이 풀려지면서 상기 반송기(미도시)와 결합될 수 있는 결합부(미도시)가 하강하게 되며, 상기 반송기(미도시)의 걸이부(미도시)에 집재하고자 하는 목재를 감은 와이어를 걸은 후에는 상기 결합부(미도시)를 상승시 켜서 상기 반송기(미도시)와 결합시킨 연후에 상기 반송줄 윈치(60)를 동작시켜서 원하는 장소로 상기 목재를 이송시키게 된다.

본 발명에 따른 스마트 집재기는 메인프레임(10)에 동력을 상기 제1유압모터(81), 제2유압모터(82) 및 제3유압모터(83)로 각각 전달시키는 유압펌프(20)가 설치되며, 상기 유압펌프(20)는 별도 동력원을 가지는 동력장치의 동력출력부와 연결되어 구동된다.

본 발명에 따른 스마트 집재기에서 상기 동력장치는 트랙터로 적용될 수 있다.

상기 유압펌프(20)는 상기 제1유압모터(81), 제2유압모터(82) 및 제3유압모터(83)로 각각 동력을 전달하게 되고, 상기 동력은 제1솔레노이드밸브(31), 제2솔레노이드밸브(32) 및 제3솔레노이드밸브(33)로 각각 제어될 수 있다.

상기 제1유압모터(81)는 고정줄이 권취되거나 풀려지는 상기 고정줄 윈치(50)를 구동시킨다.

상기 제2유압모터(82)는 반송줄이 권취되거나 풀려지는 상기 반송줄 윈치(60)를 구동시킨다.

상기 제3유압모터(83)는 승강줄이 권취되거나 풀려지는 상기 승강줄 윈치(70)를 구동시킨다.

상기 각각의 유압모터(81,82,83)와 상기 각각의 윈치(50,60,70) 사이에는 역회전동력전달부(40)를 체결시킨다.

상기 역회전동력전달부(40)는 상기 고정줄 윈치(50), 반송줄 윈치(60) 및 승 강줄 윈치(70)로부터 각각 고정줄, 반송줄 및 승강줄이 풀려지는 경우에, 상기 제1솔레노이드밸브(31), 제2솔레노이드밸브(32) 및 제3솔레노이드밸브(33)에 의해 동력이 차단된 상기 제1유압모터(81), 제2유압모터(82) 및 제3유압모터(83) 각각의 정지된 출력축에 구속되지 않고 상기 고정줄 윈치(50), 반송줄 윈치(60) 및 승강줄 윈치(70)가 자유롭게 회전되도록 한다.

반대로, 상기 역회전동력전달부(40)는 상기 고정줄 윈치(50), 반송줄 윈치(60) 및 승강줄 윈치(70)에 각각 고정줄, 반송줄 및 승강줄이 권취되는 경우에, 상기 제1솔레노이드밸브(31), 제2솔레노이드밸브(32) 및 제3솔레노이드밸브(33)에 의해 동력이 전달된 상기 제1유압모터(81), 제2유압모터(82) 및 제3유압모터(83) 각각의 출력축에 연결되어 상기 고정줄 윈치(50), 반송줄 윈치(60) 및 승강줄 윈치(70)가 회전되도록 한다.

상기 역회전동력전달부(40)는 일방향클러치를 포함하여 이루어지며, 자세하게는, 일방향 회전시에만 동력을 전달하고 역방향 회전시에는 동력을 전달하지 않는 라쳇 등을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같이, 상기 고정줄 윈치(50), 반송줄 윈치(60) 및 승강줄 윈치(70)로부터 각각 고정줄, 반송줄 및 승강줄이 풀려지는 경우에는, 상기 제1솔레노이드밸브(31), 제2솔레노이드밸브(32) 및 제3솔레노이드밸브(33)는 상기 유압펌프(20)로부터 상기 제1유압모터(81), 제2유압모터(82) 및 제3유압모터(83)로 전달되는 유압을 차단하게 된다.

그리고, 상기 고정줄 윈치(50), 반송줄 윈치(60) 및 승강줄 윈치(70)에 각각 고정줄, 반송줄 및 승강줄을 권취시키는 경우에는, 상기 제1솔레노이드밸브(31), 제2솔레노이드밸브(32) 및 제3솔레노이드밸브(33)는 상기 유압펌프(20)로부터 상기 제1유압모터(81), 제2유압모터(82) 및 제3유압모터(83)로 동력이 전달되도록 제어한다.

본 발명에 따른 스마트 집재기에 따르면, 자유낙하하여 이동되는 상기 반송기(미도시)가 집재하고자 하는 목재가 적재되는 장소의 적절한 상측 위치에 도달하게 되면, 상기 반송줄 윈치(60)의 회전을 정지시키게 되고 상기와 같이 상기 반송줄 윈치(60)의 회전을 정지시키기 위해 브레이크(90)를 상기 반송줄 윈치(60)의 상기 역회전동력전달부(40)가 체결되는 이면의 상기 반송줄 윈치(60)의 회전축(62)과 결합시킨다.

본 발명에 따른 스마트 집재기의 제1실시예에 따른 상기 브레이크(90)는 상기 반송줄 윈치(60)의 회전축(62)을 구속시키기 위한 브레이크블록 등의 회전구속부를 포함하여 이루어지며, 상기 회전구속부는 상기 유압펌프(20)로부터 공급되어 상기 제2솔레노이드밸브(32)로 제어되는 유압을 통해 동작되도록 한다.

그리고, 본 발명에 따른 스마트 집재기의 제2실시예에 따른 상기 브레이크(90)의 회전구속부는 상기한 바와 같이 유압에 의해 작동되지 않고 도 2에 도시된 바와 같이 수동으로 작동되도록 할 수도 있다.

본 발명에 따른 스마트 집재기에 따르면, 상기 메인프레임(10)에 상측으로 연결되어 상기 고정줄, 반송줄 및 승강줄의 경로를 안내하는 와이어안내포스트(100)가 승강이 가능하도록 설치된다.

상기 유압펌프(20)로부터 공급된 유압을 제4솔레노이드밸브(34)로 제어하여 상기 와이어안내포스트(100)의 하부에 설치된 안내포스트승강부(110)를 동작시킴으로써, 상기 와이어안내포스트(100)는 승하강이 가능하게 된다.

상기 안내포스트승강부(110)는 유압실린더 등으로 이루어질 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 집재기의 제1실시예를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 스마트 집재기의 제2실시예를 나타내는 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 스마트 집재기의 유압장치 구성을 나타내는 유압회로도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 집재기 본체 10: 메인프레임

20: 유압펌프 31: 제1솔레노이드밸브

32: 제2솔레노이드밸브 33: 제3솔레노이드밸브

34: 제4솔레노이드밸브 40: 역회전동력전달부

50: 고정줄 윈치 51: 고정줄

60: 반송줄 윈치 61: 반송줄

62: 회전축 70: 승강줄 윈치

71: 승강줄 81: 제1유압모터

82: 제2유압모터 83: 제3유압모터

90: 브레이크 100: 와이어안내포스트

110: 안내포스트승강부

Claims (6)

1. 메인프레임(10);

   상기 메인프레임(10)에 설치되고, 별도 동력원을 가지는 동력장치의 동력출력부와 연결되어 구동되는 유압펌프(20);

   상기 유압펌프(20)에 연결되고 제1솔레노이드밸브(31)에 의해 제어되는 제1유압모터(81)로부터 동력을 공급받고, 상기 제1유압모터(81)와 역회전동력전달부(40)에 의해 체결되며, 고정줄이 감기거나 풀리는 고정줄 윈치(50);

   상기 유압펌프(20)에 연결되고 제2솔레노이드밸브(32)에 의해 제어되는 제2유압모터(82)로부터 동력을 공급받고, 상기 제2유압모터(82)와 역회전동력전달부(40)에 의해 체결되며, 반송줄이 감기거나 풀리는 반송줄 윈치(60);

   상기 유압펌프(20)에 연결되고 제3솔레노이드밸브(33)에 의해 제어되는 제3유압모터(83)로부터 동력을 공급받고, 상기 제3유압모터(83)와 역회전동력전달부(40)에 의해 체결되며, 승강줄이 감기거나 풀리는 승강줄 윈치(70);

   상기 반송줄 윈치(60)의 회전을 정지시키기 위해 상기 반송줄 윈치(60)와 결합되는 브레이크(90); 및

   상기 메인프레임(10)에 상측으로 연결되어 상기 고정줄, 반송줄 및 승강줄의 경로를 안내하는 와이어안내포스트(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 집재기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 브레이크(90)는 상기 유압펌프(20)로부터 공급되어 상기 제2솔레노이드밸브(32)로 제어되는 유압을 통해 상기 반송줄 윈치(60)의 회전축부를 구속시켜 상기 반송줄 윈치(60)의 회전을 감속 또는 정지시키는 회전구속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 집재기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 브레이크(90)는 상기 반송줄 윈치(60)의 회전축부를 구속시켜 상기 반송줄 윈치(60)의 회전을 감속 또는 정지시키도록 수동으로 작동되는 회전구속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 집재기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 메인프레임(10)에는 상기 유압펌프(20)로부터 공급된 유압을 제어하여 상기 와이어안내포스트(100)를 승강시키도록 안내포스트승강부(110)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 스마트 집재기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 역회전동력전달부(40)는 상기 제1유압모터(81), 제2유압모터(82) 및 제3유압모터(83)로부터 상기 고정줄 윈치(50), 반송줄 윈치(60) 및 승강줄 윈치(70)로 동력이 각각 전달되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 스마트 집재기.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 역회전동력전달부(40)는 일방향클러치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트 집재기.

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